Sentetik Liflerin Ön Terbiyesi, Optik Beyazlatma

Sentetik Liflerin Ön Terbiye İşlemleri 

Optik beyazlatma işlemi, sentetik mamullere optik beyazlatma, çok yüksek derecelerde beyazlık gereken durumlarda uygulanır. 

Optik beyazlatma nedir: Ön terbiyede ağartma işlemlerinden sonra yapılabilir. Bitim işlemleri sırasında optik beyazlatma yapılabilir. Bu işlemlerde kullanılan kimyasal maddeler mavi veya sarı nüansta optik beyazlatıcılardır. Kumaşa az miktarda aktarılan optik beyazlatıcılar ultraviole (UV) sahasındaki gözün göremediği 300-350 nm (nanometre) dalga boyundaki ışık ışınlarını absorbe eder ve yansıtırken; görünür sahada, yani 400-450 nm dalga boyunda yansıtırlar. İşte bu yoldan bir kumaştan, normal görünür sahadaki yansıyan ışık ışınlarının artmış olması bize o kumaşı daha beyaz olarak göstermektedir. Optik beyazlatıcılar; polyester, polyamid ve poliakrilonitril mamullerin beyazlatılmasında kullanılabilir. Ancak, her kumaşa aynı optik beyazlatıcı kullanılamaz. Örneğin, polyestere dispersiyon tipi optik beyazlatıcılar kullanılır. Optik beyazlatıcıların mamullere aktarılması oldukça basittir. Optik beyazlatıcılar substantif boyar maddeler gibi kumaşa kolay bağlanır. Çalışma yöntemi: emdirme yöntemine göre çalışmada: 0.5-5 g/L, çektirme yöntemine göre çalışmada: 0.01-0.3 g/L optik ağartıcı konsantrasyonları kullanılmaktadır. Daha fazla optik ağartıcı madde miktarları ile çalışmak ise kumaşta sararmalara neden olmaktadır. Yine optik beyazlatıcı maddeler de çevre dostu tekstil (ekotekstil) üretiminde istenmeyen maddelerdir. 

Optik Beyazlatıcı Uygulamasında Önemli Noktalar 

Optik beyazlatıcıların beyazlık dereceleri çok önemlidir. Her optik beyazlatıcının nüansı ambalajının üzerinde belirtilir. Piyasada mavi, kırmızı ve sarı nüanslı optik beyazlatıcılar mevcuttur. İşletmelerde en çok kullanılan mavi nüanslı optik beyazlatıcılardır. Optik beyazlatıcıların flottedeki diğer kimyasallarla uyumlu olmasına dikkat edilmelidir. Polyester optik beyazlatıcılarının ışık haslıkları iyidir. Polyester optik beyazlatıcılarının yaş haslıkları cinsine göre değişir. Süblimasyon haslıkları ve mamulün optik beyazlatma işleminden sonra göreceği işlemlerin sıcaklığı göz önünde bulundurularak optik beyazlatıcı seçilmelidir. Kataloglarda her bir optik beyazlatıcının emdirme mi yoksa çektirme yöntemiyle mi uygulanabileceği belirtilmektedir. En çok kullanılan çalışma şekli çektirme yöntemiyle yapılan optik beyazlatmalardır. Ayrıca kataloglarda belirtilen miktarlardan daha çok optik beyazlatıcı kullanılmamalıdır. Aksi takdirde mamulde sararmalar olur. 

Ağartma Flottesinde Optik Beyazlatma 

Ağartma flottesinde optik beyazlatma yöntemi yalnızca sodyumklorite dayanıklı optik beyazlatıcılar kullanılması halinde uygulanabilir. Optik beyazlatma işlemi genellikle HT şartlarında yapılır. 125-130 °C'de ağartma ile optik beyazlatma aynı flottede birlikte yapılır. HT koşullarında yapılan ağartma ve optik beyazlatma işlemi sonunda elde edilen beyazlık etkisi, 95-100 °C'de yapılana nazaran düşük olduğu için iki adımlı çalışma yöntemi daha avantajlıdır. Bu yöntemde; birinci adımda 95-98 °C'ye kadar flotte ısıtılıp gerekli kimyasalların koyulmasıyla birlikte 30 dakika ağartma işlemi yapılır. İkinci adımda 120-130 °C'de 30-45 dakika optik beyazlatma işlemi yapılır. Bu yöntemde işlem adımlarının sırasıda değiştirilerek çalışılabilir. Yani önce birinci adımda 120-130 °C'de HT koşullarında optik beyazlatma işlemi yapılır. Sonra ikinci adımda ise 95-98 °C'de ağartma işlemi yapılabilir. Çektirme yöntemine uygun ağartma flottesinde optik beyazlatma reçetesi: Flotte Oranı: 1:10, % 2 optik beyazlatıcı, 2 g/L Sodyumklorit (% 80’lik), 2.3 g/L tamponlayıcı tuz, 1 g/L dispergatör, 2 ml/L formik asit (% 85’lik), 1-2 g/L yıkama maddesi. 

1.adım: 95 °C'de 30-60 dakika, 

2.adım: 130 °C'de 30-45 dakika. 

Son durulama banyosuna yumuşatıcı ve antistatik madde konulabilir. 

Optik Beyazlatma Yöntemleri 

Çektirme Metoduna Göre Optik Beyazlatma 

Polyester mamullerin atmosfer basıncında (100 °C'de) optik beyazlatılması, polyester mamul 98-100 C’de atmosfer basıncında optik beyazlatma yapılmak isteniyorsa, flotteye uygun bir carrier ilave edilmelidir. Ancak carrierli çalışmanın zehirli olma, pis kokma, su buharıyla uçma, ışık haslığını düşürme gibi sakıncaları vardır. Ancak, piyasada birçok polyester optik beyazlatıcısı ile 98-100 °C'de carrier kullanmadan da günümüzde aplikasyon yapılabilir. Bu şekilde sağlanan beyazlık carrier kullanılarak sağlanana nazaran daha düşük kalmaktadır. Kullanılan optik beyazlatıcı miktarı % 0.1-0.3’tür. Flotteye 0.5-2 g/L dispergatör - yıkama maddesi koyulması uygundur. Flotte pH'ının asetik asit ile 5 civarına ayarlanması en yaygın çalışma şekli olmakla beraber, çeşitli optik beyazlatıcı imalatçılarının kendi ürünleri için tavsiye ettikleri optimal pH değeri 3-7 arasında değişmektedir. Optik beyazlatma ile sodyumklorit ağartması aynı banyoda yapılacaksa flotte pH'ı 3-4'e ayarlanır. Optik beyazlatmanın bitiminde mamulde carrier artıkları kalmaması için iyi bir sıcak ve soğuk durulama yapılmalıdır. Polyester mamulleri çektirme metoduna göre optik beyazlatma uygulaması reçetesi: F.O: 1/10-1/20, % 0.1-0.3 optik beyazlatıcı, 0.5-2 g/L ıslatıcı-dispergatör, X ml/L asetik asit (pH-5). 

Polyester mamullerin Ht şartlarında (120-130 °C'de) optik beyazlatılması, polyester mamullerin optik beyazlatılmasında en iyi sonuçların sağlandığı ve dolayısıyla en fazla tavsiye edilen çalışma şekli HT şartlarında yapılandır. Dokuma PES kumaşlara genellikle jet boyama makinelerinde optik beyazlatma işlemi uygulanır. En büyük avantajı carrier kullanmaya gerek kalmamasıdır. Flotteye 0.5-1.5 g/L kadar uygun bir dispergatör maddesi ilave edilmelidir. Flottenin hafif asidik yani pH 5 civarı olması optik beyazlatma verimini arttırmaktadır. Polyester mamullerin HT şartlarında optik beyazlatılması uygulama reçetesi: Flotte Oranı: 1/20, % 0.3 optik beyazlatıcı, 0.5-1.5 g/L ıslatıcı-dispergatör, X ml/L asetik asit (pH-5). 

Polyamid Mamullerin Çektirme Metoduna Göre Optik Beyazlatılması 

Polyamid lifleri suda çözünen optik beyazlatıcılara karşı yüne benzer şekilde davranır. Bu nedenle protein lifleri için uygun olan optik beyazlatıcılar kullanılabilir. Protein lifleri için uygun olan tipteki optik beyazlatıcı maddelerle % 0.05-0.5 konsantrasyonda pH 3.5-4 ve 40-70 °C sıcaklık aralığında 20 dakika süreyle çalışılır. Ancak bunların ışık haslıkları düşüktür. Polyamid lifleri yün liflerinden farklı olarak suda çözünmeyen dispers tipte optik beyazlatıcılarla da beyazlatılabilir. Bunlar 70-80 °C'de dispersiyon halinde nötr banyoda uygulanırlar. Çekim yavaş olduğu için, bu sıcaklıkta 30-45 dakika işlem yapılır. Bu tiplerin ışık haslıkları daha iyidir. Polyamid mamullerin çektirme metoduna göre optik beyazlatılması uygulama reçetesi: Flotte Oranı: 1/20, % 0.5 dispers tipi optik beyazlatıcı, 0.5-1 g/L ıslatıcı-dispergatör, pH: 7 olacak. (nötr banyo) 

Poliakrilonitril mamullerin çektirme metoduna göre optik beyazlatılması, poliakrilonitril liflerinin tümü katyonik optik beyazlatıcılar için afiniteye sahiptir. Kopolimerin yapısı, çeşitli optik beyazlatıcılar için lifin afinitesini belirler. Poliakrilonitrillerin tümü anyonik gruplar içerir ki bunlar da katyonlara karşı bir afiniteye sahiptir. Katyonik optik beyazlatıcılar % 3-5 formikasitli (% 85’lik) pH 3-4 olan banyoda 95- 100 °C arasında uygulanır. Düzgünsüzlüğü önlemek için katyonik retarderler veya katyonik yumuşatıcılar kullanılabilir. Noniyonik beyazlatıcılar (suda çözünmez tipte) süspansiyonlardan lif tarafından çekilip alınabilir. Çözelti asidik olmalı ve % 85’lik formikasitle pH 3-4’e ayarlanmalıdır. 100 °C'de 30-40 dakika işlem yapılır. Çekim yavaştır, bu nedenle hızlandırmak için sıcaklık basınçlı makinelarde 110 °C'ye çıkartılabilir. Burada maksimum çekim aralıklarına dikkat edilmeli ve düzgünsüz sonuçlar için bu aralıktan yavaş geçilmelidir. Poliakrilonitril mamullerin çektirme metoduna göre optik beyazlatılması reçetesi: F.O: 1/20, % 0.5 katyonik optik beyazlatıcı, % 3-5 formik asit (% 85’lik) pH 3-4'e ayarlanır. 0.5-1 ml/L katyonik retarder eklenir. 

Emdirme Metoduna Göre Optik Beyazlatma 

Polyester mamullerin emdirme metoduna göre optik beyazlatılması, en fazla kullanılan yöntem termosol yöntemidir. Bu yöntemde optik beyazlatıcı flottesiyle emdirilen mamul kurutulduktan sonra kısa bir süre için 170-210 °C'ye kadar ısıtılmaktadır. Piyasada bulunan optik beyazlatıcılar, optimal termosolleme sıcaklıkları bakımından 3 gruba ayrılır. 170-180 °C, 180-200 °C, 200-210 °C olanlar. Tekstüre polyester mamullerde termosolleme sıcaklığının 170-180 °C'yi geçmesi durumunda mamulün tutumu, hacimliliği olumsuz olarak etkilenmektedir. Ancak düşük sıcaklıkta (170-180 °C) termosollenebilen küçük moleküllü optik beyazlatıcıların genelde süblimasyon haslıkları düşüktür. Dolayısıyla mamul daha sonra yüksek sıcaklıkta bir işleme tabi tutulduğunda, mamulün beyazlık derecesi azalır. Süblimasyon haslığı yüksek, büyük moleküllü optik beyazlatıcılar seçildiğinde ise, termosollemenin 195 °C'nin üzerinde yapılması gerektiğinden, tekstüre mamullerde, mamulün hacimliliği önemli ölçüde azalmakta, tutumu sertleşmektedir. Termosolleme esnasında aynı zamanda mamulün termofiksajı da sağlanmış olur. 

Polyamid mamullerin emdirme metoduna göre optik beyazlatılması, polyamid mamullerin optik beyazlatılması kontinü (emdirme) yöntemlere göre yapılabilir. Bu yöntemler: 

Pad-roll yöntemi: Optik beyazlatıcı ve yardımcı kimyasallar polamid mamule emdirilir. Daha sonra mamul rolik (doka sarılı halde) halde 1-2 saat 90 °C'de bekletilir. 

Pad-steam yöntemi: Optik beyazlatıcı ve yardımcı kimyasallar polyamid mamule emdirilir. Daha sonra mamul 3 dakika 105 °C'de doymuş buharda bekletilir. Daha kısa süreler için daha yüksek sıcaklık gereklidir. Zayıf asidik ortam için, yüksek afiniteli optik beyazlatıcılar kullanılır. 

Termosol yöntemi: Optik beyazlatıcı ve yardımcı kimyasallar poliamid mamule emdirilir. Daha sonra mamul termosellenir. 
Termoselleme işlemi: Polyamid 6 elyafı, 190 °C'de 10-30 saniye, Polyamid 6.6 elyafı, 200 °C'de 10-30 saniye termoselleme yapılır. Polyamid için kullanılan dispersiyon tipi optik beyazlatıcılar, pH 7 ve üzerindeki ortamlarda etkilidir. Polyamid mamullerin optik beyazlatılmasında kullanılacak optik maddenin miktarı üretici firmaların kataloglarında önerilen kadar olmalıdır. Daha fazla optik beyazlatıcı kullanılırsa mamul sararır. Ayrıca optik beyazlatıcılarda katalogda önerilen temperatürlerde çalışılmalıdır.